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1、分子標記技術在西瓜遺傳育種上的應用研究進展摘要西瓜是世界上重要的水果之一。分子標記技術在西瓜研究中的應用,給西瓜的遺傳育種工作帶來了極大的便利。目前,分子標記已成功應用于西瓜親緣關系和遺傳多樣性分析、圖譜構建、重要性狀基因的連鎖標記和雜種純度鑒定等諸多領域。本文從種質資源遺傳多態(tài)性與親緣關系、遺傳圖譜的構建、目標性狀的連鎖分子標記與分子標記輔助育種、品種及雜交種純度鑒定等方面展開綜述,探討近年來分子標記技術在西瓜遺傳育種上的應用研究進展。關鍵詞分子標記,西瓜,遺傳多樣性,遺傳圖譜ApplicationsofMolecula
2、rMarkeronWatermelonGeneticsandBreedingProgramsAbstractWatermelonisoneoftheimportantfruitsintheworld.Itwouldbebecominggreatconveniencesforwatermelonbreedingprograminvirtueofmolecularapproaches.Sofar,DNAMarkertechniqueswouldbewidelyusedintheareaofspeciesrelationship
3、s,geneticdiversities,linkagemapconstruction,importanttraitgenotypingandlinkedgenemapping,molecularmarkerassistedbreeding,andcultivarpurityindentificationandsoon.Inthispaper,wereviewedtheresearchprogressesofwatermeloninthegenticsandbreedingprogram,inparticularmenti
4、onedabove.Keywordsmolecularmarkers,watermelon,geneticdiversities,geneticlinkagemaps引言分子標記是以生物大分子的多態(tài)性為基礎的遺傳標記,分子標記技術的出現(xiàn)使作物育種的間接選擇成為可能,提高了遺傳分析的準確性和選育的有效性,對科學、快速地鑒定種質、檢測種子的純度和真實性、保護新品種的知識產(chǎn)權等具有重要意義。廣義的分子標記指可遺傳的并可檢測的DNA序列或蛋白質,蛋白質標記包括種子貯藏蛋白和同工酶及等位酶;狹義的分子標記概念只是指DNA標記,這個界
5、定現(xiàn)在被廣泛采納(周延慶,2005)。分子標記技術根據(jù)其核心技術可將其分為三大類:第一類是以分子雜交(Southern雜交)為核心的標記技術,包括RFLP標記、DNA指紋技術、染色體原位雜交等;第二類是以聚合酶鏈式反應PCR技術為核心的標記技術,包括RAPD標記、SSR、ISSR、AFLP、STS、SCARs、AP-PCR、SRAP標記等;第三類是一些新型的分子標記,如SNP標記、EST等。分子標記是繼形態(tài)標記、細胞學標記、生化標記之后發(fā)展起來的新的一種遺傳標記,反映生物個體或種群間基因組中某種差異特征的DNA片段,直接反
6、映了基因組DNA間的差異,有許多明顯的優(yōu)越性(周延慶,2005),表現(xiàn)為:(1)直接以DNA的形式表現(xiàn),在生物體的各個組織、各個發(fā)育階段均可檢測到,不受季節(jié)、環(huán)境限制,不存在表達與否等問題;(2)數(shù)量極多,遍布整個基因組;(3)多態(tài)性高,自然界存在許多等位變異,無須人為創(chuàng)造;(4)表現(xiàn)中性,不影響目標性狀的表達;(5)許多標記表現(xiàn)為共顯性的特點,能區(qū)別純合體和雜合體。西瓜是世界上重要的水果之一。長期的育種實踐表明,西瓜種質資源間的遺傳多態(tài)性很低。分子標記技術在西瓜研究中的應用,無疑給西瓜的遺傳育種工作帶來了極大的便利。目前
7、,已成功應用于西瓜親緣關系和遺傳多樣性分析、圖譜構建、重要性狀基因的連鎖標記和雜種純度鑒定等諸多領域:(1)國內外許多學者進行了西瓜遺傳多樣性的分析研究,結果發(fā)現(xiàn)西瓜具有較低的遺傳多樣性;(2)構建了數(shù)張西瓜的遺傳連鎖圖譜,并將重要性狀連鎖基因進行了定位;(3)對我國部分西瓜栽培品種進行了品種鑒定與純度檢測的研究。1種質資源遺傳多態(tài)性與親緣關系分子標記所檢測的是植物基因組DNA水平的差異,因而非常穩(wěn)定,在分子圖譜幫助下對品種之間的比較,大大提高了結果的可靠性。分子標記一方面可用于品種資源的鑒定與保存,研究作物的起源與發(fā)展進
8、化,確定親本之間的遺傳差異和親緣關系,從而確定親本間遺傳距離,指導雜交育種親本選配,減少雜交組合數(shù),有效劃分雜種優(yōu)勢群,為提高育種效率提供依據(jù);另外,通過親緣關系分析,可以糾正形態(tài)分類中一些不恰當?shù)慕Y論以及目前育種工作中存在的一些問題。西瓜栽培品種與其近緣野生種遺傳資源比較豐富,種植資源遺傳多態(tài)性的研究